18.10 : Dépression synaptique à long terme

La dépression à long terme, ou DLT, est l’un des moyens par lesquels la plasticité synaptique — les changements dans la force des synapses chimiques — peut se produire dans le cerveau. La DLT est le processus d’affaiblissement synaptique qui se produit au fil du temps entre les connexions neuronales pré- et postsynaptiques. L’affaiblissement synaptique de la DLT fonctionne en opposition au renforcement synaptique par la potentialisation à long terme (PLT) et, ensemble, ce sont les principaux mécanismes qui sous-tendent l’apprentissage et la mémoire.

Le mécanisme de la concentration en ions de calcium

Si au fil du temps, toutes les synapses étaient renforcées au maximum par la PLT ou un autre mécanisme, le cerveau se stabiliserait au niveau de l’efficacité, rendant l’apprentissage et la formation de nouveaux souvenirs difficiles. La DLT est un moyen d’élaguer les synapses plus faibles, libérant ainsi les ressources et remettant de la flexibilité dans le système nerveux central. Un mécanisme par lequel la DLT se produit dépend du nombre d’ions calcium dans le neurone postsynaptique après la stimulation présynaptique. Des niveaux peu fréquents ou faibles de stimulation présynaptique conduisent à un faible influx d’ions calcium et, par conséquent, à une faible concentration d’ions calcium dans le neurone postsynaptique.

La faible concentration d’ions calcium déclenche une cascade de signalisation qui culmine dans l’endocytose ou l’élimination des récepteurs de glutamate à l’acide α-amino-3-hydroxy-5-méthyl-4-isoxazolepropionique (AMPA) de la membrane plasmique. En conséquence, la réponse postsynaptique à la même stimulation présynaptique sporadique est encore affaiblie, puisqu’il y a moins de canaux pour que les ions chargés positivement entrent et dépolarisent la membrane. Le neurone réutilise les récepteurs AMPA à un moment ultérieur et/ou les sépare en leurs sous-unités constitutives.

La DLT a d'abord été décrite comme se produisant dans l'hippocampe, où elle est censée effacer les vieux souvenirs. Par la suite, il a été montré que la DLT se produit dans beaucoup de régions du cerveau telles que le cervelet, le striatum et le cortex. L’omniprésence de la DLT sous-tend son importance dans le bon fonctionnement du cerveau.

La DLT et la maladie

On pense que les mécanismes défectueux de la DLT contribuent à de nombreux troubles neurologiques et cognitifs tels que la toxicomanie, le retard mental et la maladie d’Alzheimer. Des recherches sont en cours pour mieux comprendre les mécanismes de la DLT, comment les troubles neurologiques se produisent, et pour développer des traitements.